Dataset Previews

First, initialize by adding tools and declare floating type

using GriddingMachine
using PkgUtility
using Plots
using Plots.PlotMeasures

ENV["GKSwstype"]="100";
FT = Float32;
# use this to fix the problem in generated preview.jl file
F1 = joinpath(@__DIR__, "../../Artifacts.toml");
F2 = joinpath(@__DIR__, "../../../Artifacts.toml");
GRIDDINGMACHINE_ARTIFACTS = (isfile(F1) ? F1 : F2);

predownload_artifact.(["CH_20X_1Y_V1",
                       "CHL_2X_7D_V1",
                       "CI_12X_1Y_V1",
                       "CI_PFT_2X_1Y_V1",
                       "GPP_MPI_2X_1M_2005_V1",
                       "GPP_VPM_5X_8D_2005_V1",
                       "LAI_4X_1M_V1",
                       "LM_ERA5_4X_1Y_V1",
                       "LNC_2X_1Y_V1",
                       "LPC_2X_1Y_V1",
                       "NDVI_AVHRR_20X_1M_2018_V1",
                       "NIRO_AVHRR_20X_1M_2018_V1",
                       "NIRV_AVHRR_20X_1M_2018_V1",
                       "RIVER_4X_1Y_V1",
                       "SIF740_TROPOMI_1X_1M_2018_V1",
                       "SLA_2X_1Y_V1",
                       "TD_12X_1Y_V1",
                       "VMAX_CICA_2X_1Y_V1",
                       "WD_2X_1Y_V1",
                       "NPP_MODIS_1X_1Y"],
                      GRIDDINGMACHINE_ARTIFACTS);
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   
-=#=#   #   #                                                                 
-=O#- #  #    #                                                               

                                                                           0.4%
#                                                                          2.7%
###                                                                        5.2%
#########                                                                 13.8%
##################################                                        47.3%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           0.2%
                                                                           1.1%
#                                                                          2.8%
######                                                                     9.3%
#######################                                                   32.4%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   
-=#=#   #   #                                                                 

                                                                           1.2%
####                                                                       5.6%
###########                                                               16.7%
############################                                              40.0%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   
-=#=#   #   #                                                                 

#                                                                          2.0%
#######                                                                   10.5%
#####################                                                     29.2%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     

                                                                           0.1%
                                                                           0.8%
#                                                                          1.6%
###                                                                        4.2%
###########                                                               15.4%
######################################                                    54.2%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     

                                                                           0.1%
                                                                           0.3%
                                                                           0.7%
#                                                                          1.7%
####                                                                       5.9%
###############                                                           21.9%
#############################                                             40.5%
########################################                                  56.8%
################################################                          67.4%
######################################################                    76.3%
##############################################################            86.6%
#####################################################################     97.0%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           0.2%
                                                                           1.4%
##                                                                         3.1%
#########                                                                 12.8%
###################################                                       49.7%
######################################################################    97.3%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     

##                                                                         3.0%
############                                                              17.5%
##################################                                        48.3%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     

##                                                                         3.7%
################                                                          22.9%
######################################################                    75.9%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     

##                                                                         3.6%
################                                                          22.5%
###########################                                               38.8%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     

                                                                           0.0%
                                                                           0.1%
                                                                           0.1%
                                                                           0.3%
                                                                           1.1%
##                                                                         3.9%
#####                                                                      7.1%
######                                                                     9.3%
#######                                                                   10.4%
#########                                                                 13.0%
##########                                                                14.5%
###########                                                               16.3%
#############                                                             18.1%
##############                                                            20.0%
###############                                                           21.8%
#################                                                         23.8%
##################                                                        25.7%
###################                                                       27.6%
#####################                                                     29.6%
######################                                                    31.6%
########################                                                  33.5%
#########################                                                 35.5%
###########################                                               37.5%
############################                                              39.5%
#############################                                             41.5%
###############################                                           43.5%
################################                                          45.6%
##################################                                        47.6%
###################################                                       49.7%
#####################################                                     51.7%
######################################                                    53.8%
########################################                                  55.9%
#########################################                                 57.9%
###########################################                               60.0%
############################################                              62.1%
##############################################                            64.3%
###############################################                           66.3%
#################################################                         68.3%
##################################################                        70.5%
###################################################                       71.8%
####################################################                      73.3%
#####################################################                     74.8%
######################################################                    76.3%
########################################################                  77.9%
#########################################################                 79.5%
##########################################################                81.0%
###########################################################               82.6%
############################################################              84.2%
#############################################################             85.8%
##############################################################            87.5%
################################################################          89.1%
#################################################################         90.7%
##################################################################        92.3%
###################################################################       94.0%
####################################################################      95.6%
######################################################################    97.3%
#######################################################################   99.0%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     

                                                                           0.0%
                                                                           0.1%
                                                                           0.1%
                                                                           0.5%
#                                                                          1.9%
##                                                                         3.8%
####                                                                       6.8%
######                                                                     9.6%
########                                                                  12.1%
#########                                                                 13.6%
##########                                                                15.0%
###########                                                               15.8%
############                                                              17.8%
#############                                                             19.0%
##############                                                            20.2%
###############                                                           21.4%
################                                                          22.7%
#################                                                         23.9%
##################                                                        25.2%
###################                                                       26.4%
###################                                                       27.7%
####################                                                      29.0%
#####################                                                     30.3%
######################                                                    31.5%
#######################                                                   32.9%
########################                                                  34.2%
#########################                                                 35.5%
##########################                                                36.8%
###########################                                               38.1%
############################                                              39.5%
#############################                                             40.8%
##############################                                            42.1%
##############################                                            42.8%
###############################                                           44.4%
################################                                          45.4%
#################################                                         46.4%
##################################                                        47.3%
##################################                                        48.3%
###################################                                       49.3%
####################################                                      50.4%
####################################                                      51.4%
#####################################                                     52.4%
######################################                                    53.4%
#######################################                                   54.4%
#######################################                                   55.5%
########################################                                  56.5%
#########################################                                 57.6%
##########################################                                58.6%
##########################################                                59.7%
###########################################                               60.7%
############################################                              61.8%
#############################################                             62.9%
##############################################                            64.0%
##############################################                            65.1%
###############################################                           66.2%
################################################                          67.2%
#################################################                         68.3%
#################################################                         69.4%
##################################################                        70.6%
###################################################                       71.7%
####################################################                      72.8%
#####################################################                     73.9%
######################################################                    75.0%
######################################################                    76.2%
#######################################################                   77.3%
########################################################                  78.4%
#########################################################                 79.6%
##########################################################                80.7%
##########################################################                81.8%
###########################################################               82.9%
############################################################              84.0%
#############################################################             85.2%
##############################################################            86.3%
##############################################################            87.5%
###############################################################           88.0%
################################################################          89.4%
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##################################################################        91.9%
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##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     

                                                                           0.0%
                                                                           0.1%
                                                                           0.1%
                                                                           0.3%
                                                                           1.0%
##                                                                         4.0%
#####                                                                      7.8%
########                                                                  11.6%
###########                                                               15.4%
#############                                                             19.1%
################                                                          22.8%
###################                                                       26.6%
#####################                                                     30.4%
########################                                                  34.2%
###########################                                               38.0%
##############################                                            41.7%
################################                                          45.5%
###################################                                       49.3%
######################################                                    53.1%
########################################                                  56.8%
###########################################                               60.6%
##############################################                            64.3%
#################################################                         68.1%
###################################################                       71.9%
######################################################                    75.6%
#########################################################                 79.4%
###########################################################               83.1%
##############################################################            86.9%
#################################################################         90.7%
###################################################################       94.4%
######################################################################    98.2%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     

                                                                           0.3%
#                                                                          1.6%
##                                                                         4.1%
############                                                              16.7%
#############################################                             63.1%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     

                                                                           0.2%
                                                                           1.0%
#                                                                          2.6%
#####                                                                      7.8%
###################                                                       26.5%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     

##                                                                         3.6%
################                                                          22.3%
######################################                                    52.9%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     

                                                                           0.2%
#                                                                          1.8%
##                                                                         3.0%
####                                                                       6.5%
#############                                                             18.1%
###############################################                           66.2%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     

#####                                                                      7.2%
####################                                                      28.0%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     

#                                                                          2.8%
############                                                              17.1%
########################                                                  33.4%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

######################                                                    30.9%
######################################################################## 100.0%

Then, define a function to plot the dataset

function preview_data(ds::GriddedDataset{FT}, ind::Int)
    # preview data
    return heatmap(view(ds.data,:,:,ind)',
                   origin="lower",
                   aspect_ratio=1,
                   xticks=[],
                   yticks=[],
                   c=:viridis,
                   size=(700,300),
                   framestyle=:none)
end

function preview_data(ds::GriddedDataset{FT}, ind::Int, clim::Tuple)
    # preview data
    return heatmap(view(ds.data,:,:,ind)',
                   origin="lower",
                   aspect_ratio=1,
                   xticks=[],
                   yticks=[],
                   c=:viridis,
                   clim=clim,
                   size=(700,300),
                   framestyle=:none)
end
preview_data (generic function with 2 methods)

Leaf level datasets

Leaf chlorophyll content

LCH_LUT = load_LUT(LeafChlorophyll{FT}());
mask_LUT!(LCH_LUT, FT[0,Inf]);
LCH_LUT = regrid_LUT(LCH_LUT, Int(size(LCH_LUT.data,2)/180));
anim = @animate for i ∈ 1:size(LCH_LUT.data,3)
    preview_data(LCH_LUT, i, (0,80));
end
gif(anim, fps=5)

Leaf nitrogen content

LNC_LUT = load_LUT(LeafNitrogen{FT}());
mask_LUT!(LNC_LUT, FT[0,Inf]);
LNC_LUT = regrid_LUT(LNC_LUT, Int(size(LNC_LUT.data,2)/180));
preview_data(LNC_LUT, 1)

Leaf phosphorus content

LPC_LUT = load_LUT(LeafPhosphorus{FT}());
mask_LUT!(LPC_LUT, FT[0,Inf]);
LPC_LUT = regrid_LUT(LPC_LUT, Int(size(LPC_LUT.data,2)/180));
preview_data(LPC_LUT, 1)

Specific leaf area

SLA_LUT = load_LUT(LeafSLA{FT}());
mask_LUT!(SLA_LUT, FT[0,Inf]);
SLA_LUT = regrid_LUT(SLA_LUT, Int(size(SLA_LUT.data,2)/180));
preview_data(SLA_LUT, 1)

Vcmax

VCM_LUT = load_LUT(VcmaxOptimalCiCa{FT}());
mask_LUT!(VCM_LUT, FT[0,Inf]);
VCM_LUT = regrid_LUT(VCM_LUT, Int(size(VCM_LUT.data,2)/180));
preview_data(VCM_LUT, 1)

Stand level datasets

Canopy height

CHT_LUT = load_LUT(CanopyHeightGLAS{FT}());
mask_LUT!(CHT_LUT, FT[0,Inf]);
CHT_LUT = regrid_LUT(CHT_LUT, Int(size(CHT_LUT.data,2)/180));
preview_data(CHT_LUT, 1)

Clumping index

# global clumping index
CLI_LUT = load_LUT(ClumpingIndexMODIS{FT}(), "12X", "1Y");
mask_LUT!(CLI_LUT, FT[0,1]);
CLI_LUT = regrid_LUT(CLI_LUT, Int(size(CLI_LUT.data,2)/180));
preview_data(CLI_LUT, 1, (0.4,1))
# global clumping index per PFT
CLI_LUT = load_LUT(ClumpingIndexPFT{FT}());
mask_LUT!(CLI_LUT, FT[0,1]);
CLI_LUT = regrid_LUT(CLI_LUT, Int(size(CLI_LUT.data,2)/180));
anim = @animate for i ∈ 1:size(CLI_LUT.data,3)
    preview_data(CLI_LUT, i, (0.4,1));
end
gif(anim, fps=1)

Gross primary productivity

# GPP MPI
GPP_LUT = load_LUT(GPPMPIv006{FT}(), 2005, "2X", "8D");
GPP_LUT = regrid_LUT(GPP_LUT, Int(size(GPP_LUT.data,2)/180));
mask_LUT!(GPP_LUT, FT[-100,Inf]);
anim = @animate for i ∈ 1:46
    preview_data(GPP_LUT, i, (0,10));
end
gif(anim, fps=5)
# GPP VPM
GPP_LUT = load_LUT(GPPVPMv20{FT}(), 2005, "5X", "8D");
GPP_LUT = regrid_LUT(GPP_LUT, Int(size(GPP_LUT.data,2)/180));
mask_LUT!(GPP_LUT, FT[-100,Inf]);
anim = @animate for i ∈ 1:46
    preview_data(GPP_LUT, i, (0,10));
end
gif(anim, fps=5)

Leaf area index

LAI_LUT = load_LUT(LAIMonthlyMean{FT}());
LAI_LUT = regrid_LUT(LAI_LUT, Int(size(LAI_LUT.data,2)/180));
anim = @animate for i ∈ 1:size(LAI_LUT.data,3)
    preview_data(LAI_LUT, i, (0,6));
end
gif(anim, fps=1)

Normalized difference vegetation index

NDV_LUT = load_LUT(NDVIAvhrr{FT}(), 2018, "20X", "1M");
NDV_LUT = regrid_LUT(NDV_LUT, Int(size(NDV_LUT.data,2)/180));
anim = @animate for i ∈ 1:size(NDV_LUT.data,3)
    preview_data(NDV_LUT, i, (0,1));
end
gif(anim, fps=1)

Near infrared reflectance of vegetation

NIV_LUT = load_LUT(NIRvAvhrr{FT}(), 2018, "20X", "1M");
NIV_LUT = regrid_LUT(NIV_LUT, Int(size(NIV_LUT.data,2)/180));
anim = @animate for i ∈ 1:size(NIV_LUT.data,3)
    preview_data(NIV_LUT, i, (0,1));
end
gif(anim, fps=1)

Near infrared reflectance of vegetation with offset

NIO_LUT = load_LUT(NIRoAvhrr{FT}(), 2018, "20X", "1M");
NIO_LUT = regrid_LUT(NIO_LUT, Int(size(NIO_LUT.data,2)/180));
anim = @animate for i ∈ 1:size(NIO_LUT.data,3)
    preview_data(NIO_LUT, i, (0,1));
end
gif(anim, fps=1)

Net primary productivity

NPP_LUT = load_LUT(NPPModis{FT}());
mask_LUT!(NPP_LUT, FT[-Inf,1e19]);
NPP_LUT = regrid_LUT(NPP_LUT, Int(size(NPP_LUT.data,2)/180));
NPP_LUT.data .*= 1e9;
preview_data(NPP_LUT, 1)

Sun induced fluorescence

SIF_LUT = load_LUT(SIFTropomi740{FT}(), 2018, "1X", "1M");
mask_LUT!(SIF_LUT, FT[-100,100]);
anim = @animate for i ∈ 1:12
    preview_data(SIF_LUT, i, (0,3.5));
end
gif(anim, fps=3)

Tree density

TDT_LUT = load_LUT(TreeDensity{FT}(), "12X", "1Y");
mask_LUT!(TDT_LUT, FT[0,Inf]);
TDT_LUT = regrid_LUT(TDT_LUT, Int(size(TDT_LUT.data,2)/180));
preview_data(TDT_LUT, 1, (0, 150000))

Wood density

TDT_LUT = load_LUT(WoodDensity{FT}());
mask_LUT!(TDT_LUT, FT[0,Inf]);
TDT_LUT = regrid_LUT(TDT_LUT, Int(size(TDT_LUT.data,2)/180));
preview_data(TDT_LUT, 1)

Land surface

Land elevation

ELE_LUT = load_LUT(LandElevation{FT}());
mask_LUT!(ELE_LUT, FT[0,Inf]);
ELE_LUT = regrid_LUT(ELE_LUT, Int(size(ELE_LUT.data,2)/180));
preview_data(ELE_LUT, 1)

Land mask

LMK_LUT = load_LUT(LandMaskERA5{FT}());
LMK_LUT = regrid_LUT(LMK_LUT, Int(size(LMK_LUT.data,2)/180));
preview_data(LMK_LUT, 1)

River flood plain height

FLD_LUT = load_LUT(FloodPlainHeight{FT}());
mask_LUT!(FLD_LUT, FT[0,Inf]);
FLD_LUT = regrid_LUT(FLD_LUT, Int(size(FLD_LUT.data,2)/180));
preview_data(FLD_LUT, 1)

River height

RVH_LUT = load_LUT(RiverHeight{FT}());
mask_LUT!(RVH_LUT, FT[0,Inf]);
RVH_LUT = regrid_LUT(RVH_LUT, Int(size(RVH_LUT.data,2)/180));
preview_data(RVH_LUT, 1)

River width

RVW_LUT = load_LUT(RiverWidth{FT}());
mask_LUT!(RVW_LUT, FT[0,Inf]);
RVW_LUT = regrid_LUT(RVW_LUT, Int(size(RVW_LUT.data,2)/180));
preview_data(RVW_LUT, 1)

River length

RVL_LUT = load_LUT(RiverLength{FT}());
mask_LUT!(RVL_LUT, FT[0,Inf]);
RVL_LUT = regrid_LUT(RVL_LUT, Int(size(RVL_LUT.data,2)/180));
preview_data(RVL_LUT, 1)

River manning coefficient

RVM_LUT = load_LUT(LandMaskERA5{FT}());
RVM_LUT = regrid_LUT(RVM_LUT, Int(size(RVM_LUT.data,2)/180));
preview_data(RVM_LUT, 1)

River unit catchment area

UCA_LUT = load_LUT(UnitCatchmentArea{FT}());
UCA_LUT = regrid_LUT(UCA_LUT, Int(size(UCA_LUT.data,2)/180));
preview_data(UCA_LUT, 1)

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